[发明专利]体能和肌肉能力的综合评估系统及方法

说明书

本发明公开一种体能和肌肉能力的综合评估系统，包括测力系统、动作捕捉系统、信号采集系统和信息处理系统，测力系统，用于在受测试者完成健身动作的过程中，检测受测试者的跟使用力有关的物理量；动作捕捉系统，用于在受测试者完成健身动作的过程中，同时检测受测试者的跟身体姿态变化有关的物理量，信号采集系统，用于采集所述测力系统传来的跟使用力有关的物理量、所述动作捕捉系统传来的跟身体姿态变化有关的物理量，对这些物理量的原始数据进行对时处理；信息处理系统，用于对对时处理后的数据进行计算，得出多个用于表征肌肉特性和/或关节特性的特征参数。由此通过特征参数值可以判断出受测试者的肌肉素质和关节素质。

技术领域

本发明属于身体运动能力测试技术领域，具体涉及一种体能和肌肉能力的综合评估系统及方法。

背景技术

对于高水平健身、专业运动训练和健康医疗康复，我们需要了解一个人某单个肌肉或一个肌肉群的综合特性，包括肌肉的力量、肌肉耐力和肌肉爆发力等。现有的对身体运动能力进行评估的方法，存在以下问题：

1、主流的做法中，通常只测试某一项肌肉特性，例如大部分只测量肌肉的力量这一项；2、较多的方法是采用人工目测加主观判断，或利用简单的测量手法(例如用纵跳摸高的方式测量弹跳和腿部能力，利用俯卧撑的个数来评估上肢的力量)，这些测量方法具有局限性，测得的数据过于单一，例如弹跳的高度无法给出参与弹跳相关的每块肌肉的强弱和爆发力，而这个对于后续的针对性训练非常重要，俯卧撑的个数无法反应一个人的上肢力量大小、肌肉耐力和疲劳点；3、已有的一些测力设备功能单一，例如有些测力设备可以通过对垂直跳的测量，完成对腿部力量等参数的测量，但是这些设备缺乏动作捕捉设备的辅助，仅测得的腿部力量等参数无法形成肌肉力量、关节角度和受力等分析；4、也有一些可穿戴设备或图像分析软件对人的运动过程进行分析，但是由于缺乏准确测力设备的辅助，也无法形成肌肉力量、关节角度和受力等重要分析；5、还有一些方法中，需要生成全身的肌肉的特性分析，需要比较繁琐的过程，对时间、空间和人力成本的要求都比较高。

申请号为201710267805.6的专利文献公开了一种运动生物力学耦合分析系统，主要由测试装置、无线同步触发装置和人机交互软件系统组成，测试装置包括变速测力跑台、鞋垫式足底测量装置、光学动作捕捉装置、高速摄像装置、无线肌电测量装置，无线同步触发装置通过发射同步脉冲控制测试装置，实现生物运动学及动力学参数的信号同步采集及存储，人机交互软件系统包括测试生物力学模型模块、参数设置模块、数据批处理模块、光学捕捉试验数据的预处理模块、数据分析模块、数据库存储及人工回放分析模块，能实现对生物运动的多力学参数、运动机理和运动规律的在体、实时、精确的耦合定量分析。该技术方案仅仅是为了获得生物运动的力学性能参数，并未公开如何根据测得的参数对运动生物进行身体评估。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种体能和肌肉能力的综合评估系统，旨在解决现有的身体运动能力测量设备测得的数据单一、功能单一的问题。

为实现上述目的，本发明提出一种体能和肌肉能力的综合评估系统，包括：

测力系统，用于在受测试者完成健身动作的过程中，检测受测试者的跟使用力有关的物理量；

动作捕捉系统，用于在受测试者完成健身动作的过程中，同时检测受测试者的跟身体姿态变化有关的物理量，

信号采集系统，用于采集所述测力系统传来的跟使用力有关的物理量、所述动作捕捉系统传来的跟身体姿态变化有关的物理量，对这些物理量的原始数据进行对时处理；

信息处理系统，用于对对时处理后的数据进行计算，得出多个用于表征肌肉特性和/或关节特性的特征参数。

优选地，所述信息处理系统包括：

计算处理单元，用于对对时处理后的数据进行计算处理，得出多个用于表征肌肉特性和/或关节特性的特征参数，